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经艳芬等
, 2011,
中国利用甘蔗细茎野生种培育创新亲本的主要进展
,
分子植物育种
Vol.9 No.36 (doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0036)
1276
247
份割手密的染色体数目,得到
2n
60
64
70
72
76
78
80
92
96
104
108
11
种类
型,又以
2n
80
64
两种类型出现的频率最高。陈
能武等
(1996)
、杨清辉
(1996)
、何顺长
(1997)
、王水
琦等
(2002)
、张革民等
(2007)
、齐永文等
(2009)
分别
研究了本土采集细茎野生种的农艺性状、染色体与
地理分布、高糖与农艺性状的遗传关系等,各自证
明了本省区的细茎野生种具有丰富的遗传多样性。
杨清辉
(1998)
进行了甘蔗细茎野生种的指纹图
谱分析,结果原生地为云南泸水的染色体数
2n
60
64
80
,以及原生地为西藏察隅的染色体数
2n
54
64
的细茎野生种,在根据
RAPD
指纹图谱构
建的
UPGMA
树状图中,分别分属于不同的类群。
范源洪等
(2001)
对甘蔗细茎野生种云南不同生态型
RAPD
分析表明:云南不同生态型的甘蔗细茎野
生种可分为
8
个不同类群,且呈现出明显的地理分
布特点,不同生态类型的云南甘蔗细茎野生种群体
的遗传差异大,具有丰富的遗传多样性。
Pan
(2004)
研究了采自世界各地的甘蔗细茎野生种
33
个无性
系的分子标记及其聚类分析,结果这
33
个无性系可
分属于
8
个独立的类群;
Mary
(2006)
分析了印度四
个地理生态型的细茎野生种,不同地理生态型的甘
蔗细茎野生种呈现出了丰富的遗传多样性。以上研
究均证明不同或同一地理生态型的甘蔗细茎野生
种均具有丰富的遗传多样性。尤其是云南不同生态
型的甘蔗细茎野生种。因此,增加甘蔗细茎野生种
无性系的利用数量,对于拓宽甘蔗育种遗传基础是
有意义的。
3
甘蔗细茎野生种的杂交利用
3.1
利用甘蔗细茎野生种创新种质材料
甘蔗细茎野生种的杂交利用始于
19
世纪末
20
世纪初,这一时期利用爪哇、印度的甘蔗细茎野生
种与热带种、印度种杂交、回交,育成了
POJ2878
Co281
Co290
等全球性的甘蔗栽培品种和亲本,奠
定了世界甘蔗杂交育种的种质及技术基础
(
陈如凯
, 2003)
。至
20
世纪中期,随着回交代数的增加,
POJ
Co
种质血缘基础上培育的甘蔗品种的宿根
性与抗逆性逐渐下降,甘蔗品种依赖少数种质的事
实成为甘蔗进一步改良的限制因素,国际甘蔗技师
协会先后四次组织科学家到巴布亚新几内亚和中
国、泰国、缅甸搜集了大量新的热带种、细茎野生
种和大茎野生种,保存于两大世界甘蔗种源中心
(
,
印度
)
。开始了新一轮世界范围的甘蔗细茎野生
种评价、鉴定与杂交利用研究
(
张木清等
, 2006; Pan
and Burner., 2004; Tai et al., 1994; 1995; Miller and
Tai., 1992; Naidu et al., 1987; Roach, 1972; Roach,
1978; Roach, 1984; Walker, 1972)
,美国、印度、巴
西已从这些资源中选取优良无性系同本国商业栽
培种或热带种杂交获得了高糖分、高产量、抗逆性
强或生物量、酒精发酵量和纤维量突出的回交一、
二代,为甘蔗育种进一步利用打下很好的基础
(
张木
清等
, 2006; Pan, 2004)
。中国甘蔗细茎野生种的杂交
利用始于
1958
年,海南甘蔗育种场利用崖城、陵水、
云南的甘蔗细茎野生种,先后育成了崖城
58
-
47
崖城
79
-
290
、崖城
82
-
108 (
张木清等
, 2006)
等种质材
料;
20
世纪
90
年代以来,周耀辉等
(1996; 1997)
对海
南育种场保存的种质资源进行了开花习性、抗旱、
抗寒、抗病性等全面研究,在此基础上,进行了较
大规模的利用甘蔗野生种的基础杂交研究,育成了
一批优良种质材料
(
周耀辉等
, 1997; 1999)
;广西
(
葛莹等
, 1996)
、福建
(
王水琦等
, 2002)
、云南
(
桃联安
, 1997;
桃联安等
, 2006;
桃联安等
, 2009;
楚连璧
, 2000;
王丽萍等
, 2006;
王丽萍等
, 2007;
王丽萍
, 2008;
吴才文
, 2009;
张革民等
, 2009;
刘新龙
,
2010;
刘洪博等
, 2010)
先后报道了利用中国本土甘
蔗细茎野生种创新种质材料的研究。这些结果表明,
似乎利用甘蔗细茎野生种创新种质材料并不困难。
3.2
利用甘蔗细茎野生种培育甘蔗新品种
追溯世界甘蔗育种百年史,自
1893
Moquette
Wakker
获得
Black cheribon
Kassoer
的杂种,直到
1921
Jeswiet
育成全球性的甘蔗新品种
POJ2878
历时
28
年时间。同样的我国的海南甘蔗育种场自
1958
年获得崖城
58
-
47
,进而育成崖城
71
-
374
,直
到今天崖城
71
-
374
通过实践检验、科学评价,成为
甘蔗优良创新亲本
(
陈如凯等
, 2003)
,历时
30~40
的时间。我国海南甘蔗育种场,成功利用了崖城、
陵水和云南的三个甘蔗细茎野生种无性系,通过全
国的甘蔗研究所育成了
23
个含中国本土甘蔗细茎
野生种血缘的品种
(
张琼等
, 2009;
邓海华等
,
2004)
;云南省农业科学院甘蔗研究所瑞丽站,自
1988
年开始利用含云南蛮耗甘蔗细茎野生种血缘
的云割
F
1
80
系列创新种质材料回交栽培品种,直到